同一团黏土，为什么捏成船就能浮？
先做一个公平比较：把 180 克黏土原封不动地放进水里。认准那枚金色指纹——从称重到入水，它始终是同一团黏土。它沉底了。水确实向上托它，但实心球浸没时只能排开约 100 立方厘米的水，这些水只有 100 克，托不住 180 克。
现在把同一团黏土捏成小船。质量一点没变，秤上还是 180 克。变的是外轮廓：船帮围住一片干燥的空气，让黏土能占据更大的空间。船浸入水中时排开的水越来越多，直到排开 180 克水——浮力恰好等于重力，船就停住了。
所以决定浮沉的不是「多重」，而是同样多的质量占据多大的空间：平均密度（总质量除以外部轮廓的体积）比水小，就能浮；比水大，就沉。黏土的材料密度从头到尾没变。
给小船装货，找它的边界
- 逐个加货。 每次 20 克，看水线一格格上升：每多一份重，船就多排开一份水。
- 找到水线逼近船沿的位置。 安全余量越来越小，直到水面碰到船沿——这是这艘船的边界。
- 再加一块。 水越过船沿涌进空腔，原来被挡住的水「回来了」，船失去这部分空间，迅速下沉。真实船只防止下沉还要靠水密隔舱和储备浮力，这只小船没有。
- 换盐水。 同样的货物，盐水的密度更大，托同样的重量需要更小的排水体积，吃水变浅。
提醒：船会「先下沉一点再稳住」，这是正常的——新的平衡需要多排一些水，需要一小段时间。
压强、阿基米德原理与平均密度
展开：浮力从哪里来？
液体压强随深度增加：p = ρ g h。船底所处的深度比船沿深，所以向上的推力大于向下的推力；侧面各方向的推力水平相抵。合起来就是一个向上的净力——浮力。把浸入部分换成任意形状，结论不变：
F_b = ρ_fluid · g · V_displaced
这就是阿基米德原理：浮力等于排开液体的重量。与物体材料无关，只与浸入的形状有关。
展开：平均密度不是材料密度
黏土材料的密度约 1800 kg/m³，从来不会因为捏成船而变小。变小的是平均密度：
ρ_avg = m_total / V_outer
180 克黏土 + 空气空腔，除以整个外部轮廓的体积，可以降到 1000 kg/m³ 以下。空心船本质上是「黏土 + 一大片空气」的复合材料。
模型的边界
这里只算竖直上下的浮沉，不考虑侧倾、翻船、波浪、表面张力和真实船舶稳性；船体视为刚性防水。水越过船沿时模型进入一次性进水状态：空腔不再计入封闭排水体积。真实船只的浮性还要考虑水密隔舱、储备浮力、船体形状与载荷分布。